不同鲜食品质橄榄果实转录组测序及酚类代谢途径相关调控基因挖掘

【目的】果实酚类物质类别、含量是与橄榄营养及风味密切相关的重要品质性状,探究橄榄酚类物质生物合成的分子调控机制。【方法】以总酚含量差异显著的橄榄(低酚/高酚)为试材,分别取花后80-160 d的果实进行转录组分析,对莽草酸-水解单宁/苯丙烷-类黄酮生物合成通路差异基因进行表征,并对差异表达基因进行WGCNA分析,从中挖掘与酚类代谢途径相关的转录因子。【结果】转录组测序共获得296314条Unigene,其中73%的Unigene被注释到数据库;4个品种(系)橄榄成熟果共鉴定到1628个差异表达基因(DEGs),KEGG分析显示,DEGs在酚类代谢途径的“类黄酮生物合成”通路上显著富集;进一步对果实成熟过程莽草酸-水解单宁/苯丙烷-类黄酮生物合成途径的DEGs进行表征,结合WGCNA分析中每个模块与性状的R2和P值,筛选到4个关键模块,根据模块内基因的调控关系利用MCC拓扑分析法以度值≥1挖掘模块内关键转录因子,挖掘到137个转录因子Unigene与30个酚类合成结构基因Unigene共表达,转录因子Unigene功能注释来自35个基因家族,最多的为锌指蛋白(C2C2、C3H、C2H2、PHD),其次为B3、HB、MYB、NAC基因家族。【结论】从转录组角度初步解析了橄榄鲜食品质在酚类代谢途径的差异,同时挖掘了调控酚类代谢的差异基因,对进一步探究橄榄鲜食品质差异的分子机制提供了重要依据。

基于感官评价的橄榄鲜食品质差异代谢组分析

【目的】筛选影响橄榄鲜食品质的关键代谢物,探究橄榄鲜食品质差异的可能代谢机制。【方法】以4个高接换种橄榄品种(系)果实为试验材料,高接砧木为‘惠圆’,采用感官评价进行鲜食品质评价,通过超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)联用技术进行代谢物鉴定及KEGG通路分析,探究果实成熟过程的代谢变化。【结果】4个品种(系)橄榄果实鲜食品质的感官评价结果差异显著,‘甜榄1号’‘东山长穗’鲜食品质好,‘惠圆’‘子阳1号’鲜食品质差;4个品种(系)橄榄果实共鉴定到15类651个代谢物,其中初级代谢产物6类277个,次级代谢产物9类365个;基于变量投影重要性与差异倍数筛选出26个影响橄榄鲜食品质的特征差异代谢物,包括氨基酸及其衍生物(6个)、有机酸(2个)、脂质(2个)、酚类化合物(16个),其中酚类化合物包括酚酸(3个)、黄酮(3个)、黄酮醇(2个)、黄烷醇(3个)以及水解单宁(5个),并结合橄榄成熟过程建立了造成鲜食品质差异的代谢网络,鲜食品质好的橄榄在L-天冬酰胺与N,N-二甲基甘氨酸生物合成代谢途径上积累较高,体现在鲜食口感上与回甘度有关;鲜食品质差的橄榄在水解单宁(二酰基诃子酰基葡萄糖、没食子酰没食子酸甲酯、榛子素A)、黄酮醇[桑色素-3-O-木糖苷、槲皮素-3-O-(6′没食子酰)半乳糖苷]、黄烷-3-醇[7-O-没食子酰基特利色黄烷、儿茶素-(7,8-bc)-4α-(3,4-二羟基苯基)-二氢-2-(3H)-酮、儿茶素-(7,8-bc)-4β-(3,4-二羟基苯基)-二氢-2-(3h)-酮]合成途径上积累较高,体现在鲜食口感上与苦涩味有关。【结论】不同橄榄鲜食品质差异与其成熟过程中氨基酸及其衍生物合成途径和水解单宁、黄酮醇、黄烷-3-醇合成途径的积累差异密切相关。

热空气处理诱导冷藏橄榄果实抗冷性及其与膜脂代谢的关系

【目的】研究热空气处理对冷藏橄榄果实抗冷性的影响及其与脂氧合酶(LOX)活性和膜脂脂肪酸组分变化的关系。【方法】采后‘檀香’橄榄[Canarium album(Lour.)Raeusch cv.Tanxiang]果实38℃热空气处理30 min,采用0.015 mm厚的聚乙烯薄膜袋密封包装,在(2±1)℃下贮藏。贮藏期间定期测定橄榄果实冷害指数和细胞膜透性,果皮LOX活性和膜脂脂肪酸组分。【结果】与对照果实比,38℃热空气处理30 min降低冷藏橄榄果实冷害指数、细胞膜透性和果皮LOX活性,提高果皮棕榈油酸(C16:1)、亚油酸(C18:2)和亚麻酸(C18:3)等不饱和脂肪酸相对含量,降低肉豆蔻酸(C14:0)、棕榈酸(C16:0)和硬脂酸(C18:0)等饱和脂肪酸相对含量,抑制果皮脂肪酸不饱和指数和脂肪酸不饱和度下降。【结论】热空气处理通过降低冷藏橄榄果实果皮LOX活性而减少膜脂不饱和脂肪酸的降解,维持较高的膜脂脂肪酸不饱和程度,从而增强橄榄果实抗冷性、减轻冷藏橄榄果实冷害的发生。

采收期对冷藏橄榄果实贮藏期间冷害的影响

针对‘檀香’橄榄果实冷藏期间易发生冷害现象,本实验研究了7个采收期（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ）对（2±1）℃、相对湿度85%-90%条件下冷藏橄榄果实冷害的影响。定期测定贮藏期间橄榄果实冷害指数、果皮褐变指数、果实好果率和质量损失率、果实呼吸强度和细胞膜相对渗透率、果实表面色度角、果皮叶绿素含量、果肉可溶性固形物、可滴定酸、可溶性总糖和还原糖含量的变化。结果表明：与采收期Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅶ相比,采收期Ⅴ能保持冷藏橄榄果实较低的冷害指数、果皮褐变指数、果实质量损失率和较高的好果率,降低果实呼吸强度和呼吸峰值,延缓果实细胞膜相对渗透率升高,保持中后期较高的果实表面色度角、果皮叶绿素含量、果肉可溶性固形物、可滴定酸、可溶性总糖和还原糖含量。因此认为,采收期Ⅴ可作为减轻冷藏‘檀香’橄榄果实冷害发生的适宜采收成熟度。

橄榄多酚类物质研究进展

橄榄是中国传统的药用植物,其中多酚类物质是橄榄重要的功效成分之一。目前,橄榄多酚类物质研究较为广泛,常用的提取方法包括温浸法、超声波辅助提取法、微波辅助提取法、超声与微波协同辅助提取法等,分离纯化后采用液相色谱或液质联用技术鉴定多酚类物质的种类和成分,并对其抗氧化、抗病毒、抗菌消炎、抗癌抑癌、解酒护肝和提高机体免疫等方面的药理活性进行验证。此外,橄榄多酚类物质合成和代谢分子机理也已经被初步阐释。基于上述研究报道,本文进一步对橄榄多酚类物质后续研究方向和产业化开发利用前景进行展望。

不同成熟度橄榄果实冷藏期间细胞壁代谢对采后冷害的响应特性

研究冷藏期间橄榄果实细胞壁代谢的变化,探讨不同成熟度橄榄果实冷害发生与细胞壁组分含量、细胞壁降解酶活性的关系。以白露、寒露、立冬、大雪节气时采摘的‘檀香’橄榄果实为材料,在温度(2±1)℃、相对湿度85%~90%冷库内贮藏,定期测定橄榄果实冷害指数、果肉细胞壁组分含量和细胞壁降解酶活力的变化。结果表明,不同成熟度橄榄果实冷藏期间冷害发生与其细胞壁组分降解密切相关,冷害指数与离子结合型果胶(ionic-soluble pectin,ISP)、共价结合型果胶(covalent-soluble pectin,CSP)、半纤维素和纤维素含量呈负相关;且果胶甲酯酶(pectin methylesterase,PME)、多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase,PG)、β-半乳糖苷酶(β-galactosidase,β-Gal)和纤维素酶(cellulase,CEL)等细胞壁降解酶的活力变化不平衡或活力提高是导致冷藏橄榄果实细胞壁结构解体、细胞壁代谢异常、冷害发生的主要原因。同时,与成熟度Ⅰ、Ⅲ和Ⅶ的橄榄果实相比,成熟度Ⅴ保持较低的果实冷害指数及冷藏中后期果肉PME、PG、β-Gal和CEL活力,延缓冷藏中后期果肉水溶性果胶、ISP、CSP、半纤维素和纤维素含量降低。因此认为,成熟度Ⅴ的橄榄果实可较好维持细胞壁结构的完整性,有效减轻冷害发生。

橄榄转录组密码子使用偏好性及其影响因素

为了解橄榄密码子使用偏好特征,以福榄1号橄榄为材料,利用codonW和EMBOSS等软件分析橄榄转录组密码子使用偏好性参数,并探讨偏好性形成的可能因素。结果表明,橄榄转录组平均有效密码子数(ENc)、密码子G和C(GC)含量及密码子第3位上G和C(GC3s)含量分别为51.80、0.435和0.377,表明橄榄转录组密码子使用偏好性较弱,且倾向使用富含A和T且以A或T结尾的密码子。橄榄转录组高低表达基因样本之间同义密码相对使用度(RSCU)差异较小,其中CGC、ATC、CTC和ACC等可作为橄榄最优密码子群。密码子组分分析、中性绘图分析、ENc-GC3s关联分析和偏倚分析结果表明,橄榄转录组密码子使用偏好性可能是以突变压力为主,多种作用方式共同影响的结果。此外,烟草和酵母菌可作为橄榄目标基因异源转化的理想受体系统。本试验结果为进一步研究橄榄遗传背景和分子进化提供了一定的科学依据。

橄榄多糖提取工艺研究

为优化橄榄多糖的热水浸提工艺条件。以橄榄为原料,采用热水浸提法提取橄榄中的多糖,研究不同因素(料液比、浸提温度、提取时间、提取次数)对橄榄多糖提取率的影响,在单因素试验的基础上,选择3个主要影响因素(料液比、提取温度、提取时间)进行正交试验,并通过正交试验确定橄榄多糖的最佳提取工艺条件。结果表明,热水浸提法提取橄榄多糖的最佳工艺条件为:料液比1:8,温度100℃,时间3.5 h,浸提2次,多糖提取率可达7.10%。实验结果为确定橄榄多糖的热水浸提工艺提供了实验依据。

橄榄多酚抗氧化活性研究

开发利用天然抗氧化剂是当前食品科技发展的趋势,橄榄果实中富含各种多酚类物质,是理想的天然抗氧化剂。本文对橄榄中的多酚含量进行了测定,用二苯基苦基苯肼自由基(DPPH.)和铁离子还原/抗氧化能力测定(FRAP)法,研究了橄榄多酚提取物的自由基清除能力及抗氧化活性。结果表明:橄榄中多酚含量高达572.30±39.71mg/g干重;橄榄多酚提取物具有较高的自由基清除能力(IC50为40.14μg/mL)及较强的抗氧化能力(4.271mmol/LAAE/g)。

橄榄WRKY转录因子的克隆及其在低温胁迫下的表达分析

【目的】探讨橄榄WRKY转录因子的序列特征及其在生长发育与低温胁迫过程中的调控作用。【方法】以'福榄1号'橄榄为材料,采用RT-PCR技术克隆了4个WRKY转录因子家族成员(分别命名为CaWRKY21、CaWRKY33、CaWRKY50和CaWRKY55),并对其进行生物信息学和qRT-PCR表达模式分析,同时研究橄榄低温胁迫过程中总抗氧化能力的变化。【结果】CaWRKY21、33、50、55开放阅读框分别为561、1 644、357和1 044 bp,预测可分别编码186、547、118和347个氨基酸,GenBank登录号为MG356652、MG356653、MG356654和MG356655。生物信息学分析表明,CaWRKY21、33、50、55的密码子偏好性普遍较弱,均编码不稳定疏水性蛋白质,其中CaWRKY21和CaWRKY55属于第Ⅱ类植物WRKY转录因子,定位于细胞核内,CaWRKY33和CaWRKY50分别属于第Ⅰ类和第Ⅲ类WRKY转录因子,可能分别定位在内质网膜和细胞质中;聚类分析发现,橄榄与番木瓜、甜橙、桉树WRKY的亲缘关系较近。低温胁迫过程中,随着温度下降,橄榄总抗氧化能力和CaWRKY21、33、50、55表达水平均明显上升,在-3℃处理组中达到最高点;此外,它们均呈现器官特异性表达。【结论】WRKY转录因子可能参与橄榄器官形态建成,并且受低温胁迫显著诱导。

高效液相色谱法测定青果中没食子酸的含量

目的 :采用高效液相色谱法测定青果中没食子酸含量。方法 :色谱条件为 :C18柱 ,以甲醇 - 0 .5 %冰醋酸 (15∶ 85 )为流动相 ,检测波长 2 71nm。结果 :平均回收率 98.5 4 % ,RSD=1.2 9%。结论 :此法简便 ,灵敏 ,快速 ,可靠 ,重复性好 。

冬节圆橄榄果实挥发油化学成分分析

采用固相微萃取法和毛细管气相色谱—质谱联用法,对广东优良橄榄品种冬节圆果实挥发油化学成分进行了分析,分离出22个峰,确认了22种化学物名称及其相对含量。结果表明:冬节圆橄榄挥发油主要成分为反式—石竹烯、D-大根香叶烯、α-蒎烯、DL-萜二烯、α-古巴烯、三角杜松烯、α-律草烯,这些成分占橄榄挥发油的91.81%,其中反式-石竹烯相对含量最多,达42.23%。

采后‘长营’和‘惠圆’橄榄果实的耐贮性比较

品种的差异是影响采后橄榄果实品质和货架期的重要因素之一。比较研究福建省2个主栽橄榄品种‘长营’和‘惠圆’果实的贮藏性差异。采后‘长营’和‘惠圆’橄榄果实经清洗并用抑霉唑杀菌剂处理（1.0 m L/L浸果5 min）,晾干后用0.015 mm厚的聚乙烯薄膜袋密封包装,在（8±1）℃下贮藏140 d。贮藏期间定期测定果实呼吸强度、细胞膜透性、好果率、失重率和果皮褐变指数的变化。结果表明：2个品种的橄榄果实呼吸强度在贮藏0-60 d内上升,贮藏60 d之后下降;果实细胞膜透性、失重率和果皮褐变指数都随着贮藏时间的延长而上升;果实好果率随着贮藏时间的延长而下降。但‘长营’和‘惠圆’橄榄果实的耐贮性不同。在同一贮藏期间,‘惠圆’橄榄果实的呼吸强度、细胞膜透性和果皮褐变指数都高于‘长营’橄榄果实,而好果率则低于‘长营’橄榄果实。据此认为,‘长营’橄榄果实比‘惠圆’果实更耐贮性,其原因可能与‘长营’橄榄果实可以保持较低的呼吸强度和较完整的细胞膜结构有关。

青橄榄叶的化学成分研究

对橄榄科橄榄属青橄榄树叶子的化学成分进行了研究。从乙酸乙酯萃取部位分得8个化合物,经理化及光谱方法鉴定分别为:没食子酸乙酯(Ⅰ)、东莨菪素(Ⅱ)、没食子酸(Ⅲ)、穗花杉双黄酮(Ⅳ)、肌醇(Ⅴ)、槲皮素(Ⅵ)、β-谷甾醇(Ⅶ)、4,5-去氢诃子裂酸三乙酯(Ⅷ)。其中化合物Ⅷ为新化合物,化合物Ⅴ、Ⅵ为首次从该属植物中得到,化合物Ⅳ、Ⅶ为首次从该植物中得到。

超声强化提取橄榄黄酮类物质及其抗氧化活性研究

橄榄是传统的药食同源植物,为了提高橄榄中黄酮类化合物的提取效率,研究超声波提取橄榄中黄酮类物质的工艺。通过单因素试验考察乙醇浓度、超声波功率、提取温度、处理时间、料液比和浸泡时间对总黄酮提取率的影响。在单因素试验的基础上,利用正交试验确定超声波法提取橄榄果中总黄酮类化合物的最佳工艺条件,并测定了其对羟自由基(.OH)和1,1-二苯基-2-苦苯肼自由基(DPPH.)的清除结果。结果表明,黄酮最佳提取工艺条件为:超声波功率350 W,提取温度60℃,提取时间60 min,乙醇体积分数70%,液料比40 mL/g,总黄酮得率为2.30%。橄榄总黄酮提取物对.OH和DPPH.均有较强的清除能力。

竹叶与松针黄酮提取液对橄榄果实的保鲜效果

提取箬竹和马尾松叶片总黄酮作为天然保鲜剂用于橄榄浸泡处理,以研究竹叶和松针黄酮提取液对橄榄果实的保鲜效果。结果表明,不同浓度的竹叶和松针黄酮提取液均能对橄榄果实起到一定的保鲜作用,其中393 mg/L竹叶黄酮提取液、330 mg/L松针黄酮提取液处理的橄榄果实好果率均高于对照,贮藏第77天时,橄榄好果率分别为76.11%、78.89%。2种处理均可延缓果实可溶性总糖含量下降,促进多酚含量下降,提高橄榄果实的糖酚比,能有效改善橄榄果实贮藏期内的鲜食品质。

橄榄总黄酮对小鼠急性酒精性肝损伤的保护作用

研究橄榄总黄酮对小鼠酒精性肝损伤的影响。采用白酒灌胃造成小鼠急性酒精中毒模型,检测血清中甘油三酯(TG)的含量与谷丙转氨酶(GPT)的活性及肝组织丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)含量,用组织化学方法观察肝组织琥珀酸脱氢酶(SDH)、糖原的变化。结果表明,橄榄总黄酮可降低白酒所致小鼠肝组织MDA的含量、升高GSH的含量,降低小鼠血清中TG的含量;对小鼠肝组织SDH及糖原的下降有明显的抑制作用。橄榄总黄酮能对抗酒精中毒引起的肝脏脂质过氧化损伤。

橄榄不同品种耐寒性的研究

2004～2005年对9个橄榄品种的耐寒性进行了研究,结果表明抗寒性较强的品种为丁香；抗寒性中等的品种为羊矢、葡萄、长营、自来圆、惠圆；抗寒性较弱的品种为檀香、刘族本、冬至圆。超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性、过氧化物酶活性、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量与品种的耐寒性呈正相关。

橄榄成熟胚培养研究

以橄榄常见品种惠圆的成熟胚为外植体,研究橄榄成熟胚培养的方法、培养反应和影响因素。建立了橄榄成熟胚离体无菌培养的有效方法;获得了橄榄无菌胚苗、愈伤组织、气生根和胚状体等4种培养物,为进一步的橄榄离体快速繁殖、细胞悬浮培养、原生质体培养、遗传转化以及离体种质保存等生物技术研究奠定基础。

橄榄酚类提取物的抗氧化性能

为进一步开发利用橄榄中的酚类物质,文中通过测定橄榄酚类提取物的铁离子还原能力、亚铁离子螯合能力,及对2,2'-氨基-二(3-乙基-苯并噻唑啉-6-磺酸)自由基(ABTS+.)、1,1-二苯-2-苦基苯肼自由基(DPPH.)、羟基自由基(.OH)和超氧阴离子自由基(O2-.)的清除能力,以考察橄榄酚类提取物的体外抗氧化性能,并与食品抗氧化剂丁基羟基茴香醚(BHA)和Vc进行对比。结果表明:橄榄酚类提取物具有较好的体外抗氧化性能,其ABTS+.、DPPH.清除率分别高达99%和95%以上,.OH、O2-.清除率可达50%左右,铁离子还原力约1 700μmol/L Trolox,亚铁离子螯合率最高为14.9%。且提取物ABTS+.、DPPH.和.OH清除能力及铁离子还原能力均强于BHA和Vc,而O2-.清除能力强于BHA但弱于Vc。另外,橄榄酚类粗提物和纯化物相同浓度下的ABTS+.、DPPH.、.OH清除能力和铁离子还原能力相当(P>0.05),而其O2-.清除能力和亚铁离子螯合能力表现有所差异。